用于焊接设备和系统的用户界面的制作方法_2

文档序号:8268339阅读:来源:国知局
由夹子117提供。电流反馈可从反馈电路获得,例如在电源101或者送丝机103(未示出)内的相关联的电路和分流器。用于焊接系统100的控制器可位于电源101中、送丝机103中、电源101和送丝机103两者中、电源101和送丝机103两者的外部或者上述组合中。系统可容纳在单个壳体或者多个壳体中。
[0034]用户界面通常设置在焊接电源的前面并且还可设置在包括送丝机(例如这里所示)的一个或多个其他部件中。用户界面还可设置在远程控制装置、自动化系统控制器,机器人界面上或者在其他外围部件中。如下所述,可通过有线或者无线通信系统向系统的各部件提供指令。
[0035]设置在界面上的控件和显示器提供指令并且接收来自焊接电源或者其他设备的内部控制电路的反馈以用于显示。该设备和相应的界面可在能够使用简单的变阻器或简单的上/下控件的基本手动焊接系统和能够使用高级数字控件的自动焊接系统之间显著地变化,以设置包括焊接电压、焊接安培数和送丝速度的焊接指令值,并且还可以控制用于激活焊接控件、气阀、送丝系统以及其他外围设备的时机。下面描述的系统架构提供了直观的控制设置的群组和控制特征的布局,该布局可一致地应用在不同类型的机器中以允许操作者或者管理人员易于找出控件的位置,而不考虑系统的复杂性或者正在实施的其他具体类型的控件。在上述类型的典型系统中,虽然使用定义的系统架构构造的用户界面还可设置在系统的两个或两个以上的设备上,但是以下描述的系统架构可有利地设置在选定的那个设备的单个用户界面上并且用于控制在系统中连接的各个设备。
[0036]现在参考图2,示出了可以应用在整个不同焊接机器范围内和不同复杂性的设施中的用户界面的系统架构的一个实施例。示例性架构将由焊接操作者或管理人员使用的控件划分成可设置在用户界面上多个定义的类别或区域。这些类别中的每一个可包括可选择性地被访问用于调节的多个不同分组的特征。这些特征可通过传统的控件(旋钮、开关、按钮)来设置,或者设置在显示屏(LCD、LED或其他类似类型的显示器,包括触摸屏和场效应显示器)上并且可以使用菜单嵌入,该菜单通过特定的键或者键的群组来访问,这些键包括物理密匙、红外技术,通行密码或编码或者本领域技术人员其他已知的方式。设置在任何给定的焊接机器或电源、送丝机或远程装置的用户界面上的控件和特征的类别可基于机器的复杂性而变化,如下所述。如这里所示,控件可包括打开/关闭电力90、基本控件30、操作控件80和设置控件20。更复杂的指导60和存储功能40以及高级功能50和机器管理70也是可用的。下面更充分地描述这些中的每一个。
[0037]在用户界面上的控件布局可适于范围在基本手动焊接电源和自动设备之间的不同等级的机器并且适于在包括焊接电源、送丝机、自动控制器和其他装置的各种类型的焊接设备上。类别的数量和界面的性能可根据机器的类型和性能而变化。
[0038]在每个界面中,重要的通用控件和基本使用所需的信息可位于容易访问这些控件的地方,并且可有利地朝向界面的顶部,在突出且可见的位置。
[0039]高级控件50和不常用的控件和信息可位于不太突出的位置,朝向基本控件30的一侧,或者有利地在基础控件部分的下方。这个区域还可用面板或类似装置覆盖以保护并且简化界面,如图3B所示。基本机器典型地将不需要这些控件,并且这部分将在那些界面中可保留为空白。
[0040]操作控件80和电力90优选位于界面的下部,在那里,控件与其他机器交互更紧密地链接。
[0041]此外,最频繁使用的控件可朝向中心定位,在那里可容易地访问这些控件,并且那些较少频率使用的控件位于界面的周边。用户界面布局可在简单和更高级的焊接系统两者中基本保持相同。
[0042]该总体布局可设置在传统的、可触摸的用户界面中,该用户界面使用硬接线的开关、像电位器一样的模拟控件,以及简单的控件及计量表,或者适用于在LED和IXD显示器中使用、在多段LED显示器、LED和LCD条形图/标尺,和全电子图像用户界面显示器范围内,如下所述。在每种情况下,可保持信息的各种类别的相关位置,由此使得用户易于在基本的手动焊接设施和半自动和全自动设施之间相对轻松地转换。控件可安装在单个界面部件中,或者可单独地设置在能够相互连接的相应部件上以形成界面。
[0043]现在参考图3A和3B,如这里所示,在布局中可有10个区域很大程度上对应于系统架构(主显示器10、设置20、基本30、存储器40、高级50、指导60、机器管理70、操作80、电力90和盖子/标识)的群组。根据每个机器的特征集,区域的数量和它们在界面上的尺寸可以变化。当用户在不同类型的焊接设施之间转换时,可保持区域在整个设备上一致的相对布置来提供连续性。如图3A、3B和图13所示,这些区域在上界面区域202、中心界面区域204和下界面区域206中对齐。图3A示出了完整特征的机器,而图3B示出了具有较少区域的更基本的机器。在每种情况下,相应于选定区域的控件接收在选定区域的界面中。如图3B所示,在一些应用中,盖子能够有利地位于选定的控件(在这里为中心界面区域204)上方以限制访问或保护下面的界面。在不要求特定特征的这些区域还可保留为空白,或者提供可移除的面板来在焊接设备的升级中接收相应的控件。这里,例如,插入的部件可连接到焊接设备中的电路板或线束中的相应的连接器。
[0044]上界面区域
[0045]上界面区域202包括显示元件和频繁访问的控件,包括可在焊接期间使用的控件和可用于快速检索所存储的焊接参数的控件。通过在界面的上部设置合适的显示元件,用户能够可视地获得机器当前是怎样设置的概览而不必要通过设置来轮转。概览可包括基本的30 “热”信息(电压、电流、送丝速度),以及设置参数20 (材料、焊接类型等)和处理信息(MIG、TIG、Stick等),或者存储器40。在没有电子显示器的地方,模拟旋钮可包括清楚的指示器,这些指示器包括传送它们当前设置(诸如数字指示器或颜色代码范围)的图。选择开关旋钮,例如,诸如工艺选择器旋钮或热控件旋钮,可被锁定在其当前设置的位置内以使用户易于查看设置。
[0046]像安培数和送丝速度一样的基本控件焊接参数优选从若干英尺处可见,从而允许用户在他们正在进行焊接的地方核对他们的设置而不需要走到机器那里。在一些应用中,例如从远至30英尺处可见是有利的。当应用时,包括热控件和相应设置的基本控件优选像存储器指示器一样是可见的。虽然可使用多个发光显示器,但是已示出红色LEDs/IXDs是从一段距离处最容易被读出的。
[0047]上界面区域202包括与上述的系统架构对应的多个不同的“区域”,并且这些区域可选择性地设置在具有相应的控制元件的界面上。
[0048]区域1:主显示器
[0049]主显示器10是用于顶层信息并允许焊接操作者或者管理者快速地查看定义当前焊接参数所必须的数据,焊接参数包括设置概况、基本控件设置和存储器状态。对于模拟机器,这种信息可集成在区域2 (设置20)、3 (基本30)和4 (存储器40)中的控件内。附图4_6中示出了典型的元件。例如,基本控件设置可在围绕电位器或其他控件16、18设置的图表中显示。在一个实施例中,例如可提供两种颜色范围的指示器,其中第一种颜色(例如,蓝色)示出了整个范围,以及第二种颜色(例如,红色)示出了范围内的选定的设置。还可以使用数值范围、颜色范围或其他类型的识别。元件可包括主显示器10,该主显示器延伸跨越界面的上部并且显示单个焊接参数或多个焊接参数。焊接参数可包括焊接工艺类型、材料、焊丝和气体;基本30控件设置,诸如焊接电压或安培数水平以及焊接速度。还可以根据所选定的焊接工艺的类型来显示安培数或其他实际值或指令值。在一些应用中,还可以显示来自存储器40的程序。还可以设置按钮12、14或其他控制致动器以快捷方式访问例如存储器40或指导功能60。在一种布置中,例如,还可使用存储器控件按钮12来访问存储器40,该存储器40提供对存储或调用设置和参数的访问,而快捷控件按钮14可用于访问指导60或其他功能,该指导60或其他功能提供用于焊接的推荐设置,如下所述。虽然上述为一个显示器,但是显示器10可包括一个或多个已知的图形显示器,其包括,例如LED或IXD显示器,OLED显示器、一个或多个多段LED或其他发光显示器,多种LED光,或可编程的电子面板显示器的组合,或者显示元件的组合。
[0050]区域2:设置
[0051]如本文所使用的,术语设置控件20指的是具有要运行的焊接的特征并且不常变化的控件。设置控件20可包括,例如选定的焊接工艺(MIG、TIG、GMAff-P, Stick等)、焊接输出类型(在多工艺机器上的恒定电流(CC)或者恒定电压(CV)和在交流电机上的焊接极性(正极性(EP)或者负极性(EN))。设置还可指定焊接材料和耗材(包括材料或板的厚度和类型),焊接类型和气体类型。对于送丝机或者在单个壳体内包括电源和送丝机的集成的MIG机器来说,设置控件还可共同位于机器内装载焊丝的地方。设置控件例如可设置在开关上,例如单刀双掷开关、按钮、旋转开关或向相应的控制焊接机中的控制电路提供信号的类似控件(图11A)。
[0052]区域3:基本控件
[0053]如本文所使用的,基本控件30包括控制“热”和影响放置焊珠的基本能力的基础控件。这些控件典型地是最常用的控件,并且常常在焊接期间被调节。
[0054]在MIG或者GMAW系统中,基本控件30典型地包括电压和送丝速度。在包括用于TIG和Stick工艺的焊接电源的其他类型的焊接系统中,安培数作为最基本的控件被控制。这些控件还可统称为“热控件”。为了快速地调节焊接的热量,而不考虑正在使用的焊接工艺的类型,这些控件集合在基本控件中并且应易于访问,优选在界面的顶部和中心附近。
[0055]基本热控件相对于选定的工艺优选是最大的界面元件,并且可在界面上从左至右位于中心处。像送丝速度一样的次基本控制特征放置到热控件的旁边,比如右侧。
[0056]在图6中示出了示例性“热控件”,如旋钮16。术语“热”通常根据工艺被焊工们用来指电压或安培数,并且控件的功能将因此依据工艺而变化。优选地,热控件位于中心处并且是用户界面上的最大控件。主控制旋钮或者提供主要控制的离散按钮可能是大的并且易于通过戴手套的手来抓取。这种控件典型地是最频繁使用的控件,并且例如,当焊接系统被设定到最优的设置并且操作者刚好需要放置焊珠时,可使用该控件。仅有的调节器可以是“热”设置的扭动(tweaking)。如图4、图6、图11A、图11B、图12和图13所示,下面讨论的“热控件”典型地设置在向相应的焊接系统中的控制电路提供信号的模拟或数字电位器中。
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